1006473 - GENETICA MEDICA, TECNICHE DI CITOGENETICA E METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Modulo 1006475 - TECNICHE DI CITOGENETICA
Risultati di apprendimento attesi
Gli obiettivi principali del corso sono la conoscenza della struttura del genoma umano, i meccanismi principali che ne possono compromettere l'integrità e le tecniche di citogenetica classica e molecolare e di sequenziamento massivo parallelo utilizzate per l'individuazione delle anomalie strutturali nell'ambito della diagnosi genetica pre e post natale.
Obiettivi in base ai descrittori di Dublino
1) Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente conosce e comprende:
struttura del genoma umano, cromosomi e loro morfologia;
meccanismi che alterano l’integrità genomica (non-disgiunzione, riarrangiamenti strutturali, CNV);
principi, indicazioni e limiti delle principali tecniche in diagnostica pre- e post-natale: cariotipo/bandeggio, FISH, array-CGH, SNP-array, metodi di conferma (MLPA, RealTime-PCR) e basi di NGS/WGS per varianti strutturali.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente è in grado di:
selezionare la metodica più idonea in funzione del quesito (locus-specifica vs genome-wide; prima linea vs conferma);
interpretare a livello introduttivo reperti citogenetici (aneuploidie, delezioni/duplicazioni, traslocazioni/inversioni);
comprendere i principi essenziali dell’analisi del segnale array e applicare criteri generali di refertazione/validazione.
3) Autonomia di giudizio
Lo studente sviluppa autonomia di giudizio di base nel:
valutare adeguatezza/limiti delle tecniche (risoluzione, sensibilità, specificità, requisiti di campione e controlli);
integrare il dato citogenetico con il contesto clinico per formulare un’interpretazione preliminare;
riconoscere implicazioni generali di riarrangiamenti bilanciati e sbilanciati (es. rischio riproduttivo) e quando richiedere approfondimenti.
4) Abilità comunicative
Lo studente è in grado di:
descrivere con terminologia appropriata principi, indicazioni e differenze tra citogenetica classica e molecolare;
comunicare in modo chiaro il significato diagnostico di cariotipo, FISH, array e strategie di conferma;
esporre oralmente in modo coerente un percorso diagnostico citogenetico collegando più argomenti del programma.
5) Capacità di apprendimento
Lo studente è in grado di:
consolidare autonomamente i contenuti tramite testi e dispense;
integrare nozioni di biologia cellulare/genetica con gli strumenti citogenetici per risolvere quesiti standard;
mantenere un aggiornamento introduttivo sull’impiego di NGS/WGS e delle tecniche genome-wide nella diagnostica delle varianti strutturali.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Conoscenza di base di biologia cellulare e di genetica
Frequenza lezioni
Obbligatoria almeno per il 70% delle lezioni
Contenuti del corso
• Composizione del DNA
•Struttura a doppio filamento
• Definizione di cromosomi e loro struttura
• Morfologia dei cromosomi
• Citogenetica classica e tecniche di bandeggio
• Cariotipo e sue indicazioni diagnostiche
• FISH
• Array-CGH e meccanismi patogenetici delle CNV
• Analisi statistica del segnale array
• SNP-array
• Metodi di conferma molecolari degli sbilanciamenti (MLPA, RealTime-PCR)
• La next generation sequencing
• La whole genome sequencing per l'identificazione di varianti strutturali genomiche
Testi di riferimento
1.Testo Atlante di Citogenetica Umana (Ventruto, Sacco, Lonardo)
2. Computational exome e genome analysis CRC press 2018
3. Dispense del docente
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Composizione del DNA • Struttura a doppia elica | pag 2-6 dispense lezione 1 |
| 2 | Geni e flusso dell’informazione genica • Mutazioni del DNA e loro significato evolutivo | pagg. 6-9 dispense lezione 1 |
| 3 | Definizione di cromosomi e loro struttura • Morfologia dei cromosomi | pagg 10-16 dispense lezione 1 |
| 4 | Meiosi e mitosi | pagg 1-13 dispense lezione 2 |
| 5 | Citogenetica classica e tecniche di bandeggio | pagg 14-25 dispense lezione 2 |
| 6 | Segregazione meiotica e eventi di non disgiunzione | pagg 26-31 dispense lezione 2 |
| 7 | Cariotipo e sue indicazioni diagnostiche | pagg 35-40 dispense lezione 2 |
| 8 | Imprinting e disomia uniparentale | pagg 1-12 dispense lezione 3 |
| 9 | La struttura fine del genoma umano e suoi polimorfismi | pagg 12-16 dispense lezione 3 |
| 10 | Low-copy repeats e meccanismi di formazione delle CNV, sindromi genomiche ricorrenti | pagg 16-18 dispense lezione 3 |
| 11 | Array-CGH e meccanismo patogenetici delle CNV | pagg 18-20 dispense lezione 3 |
| 12 | Analisi statistica del segnale array | pagg 1-11 dispense lezione 4 |
| 13 | SNP-array | pagg 12-22 dispense lezione 4 |
| 14 | Array: criteri di refertazione e Metodi di conferma molecolari degli sbilanciamenti (MLPA, RealTime-PCR) | pagg 1-21 dispense lezione 5 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
colloquio orale.
Esame orale
La prova consiste in un colloquio in cui saranno poste da due a quattro domande che vertono su almeno due diversi argomenti del programma. La prova permette di verificare: i) il livello di conoscenza della citogenetica; ii) la capacità di applicare tali conoscenze per la risoluzione di problemi specifici inerenti la citogenetica (problem solving a autonomia di giudizio); iii) la chiarezza espositiva; iv) la proprietà di linguaggiom tecnico-scientifico
Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto dei seguenti parametri:
Voto 29-30 e lode: lo studente ha una conoscenza approfondita della genetica medica, riesce prontamente e correttamente a integrare e analizzare criticamente le situazioni presentate, risolvendo autonomamente problemi anche di elevata complessità; ha ottime capacità comunicative e padroneggia il linguaggio tecnico-scientifico.
Voto 26-28: lo studente ha una buona conoscenza della citogenetica, riesce a integrare e analizzare in modo critico e lineare le situazioni presentate, riesce a risolvere in modo abbastanza autonomo problemi complessi ed espone gli argomenti in modo chiaro utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato;
Voto 22-25: lo studente ha una discreta conoscenza della citogenetica, anche se limitata agli argomenti principali; riesce a integrare e analizzare in modo critico ma non sempre lineare le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo abbastanza chiaro con una discreta proprietà di linguaggio;
Voto 18-21: lo studente ha la minima conoscenza della citogenetica, ha una modesta capacità di integrare e analizzare in modo critico le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo sufficientemente chiaro sebbene la proprietà di linguaggio sia poco sviluppata;
Esame non superato: lo studente non possiede la conoscenza minima richiesta dei contenuti principali dell’insegnamento. La capacità di utilizzare il linguaggio specifico è scarsissima o nulla e non è in grado di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
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Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Metodi d'indagine whole genome e locus specifici
Possibili conseguenze delle traslocazioni bilanciate.
Campo di applicazione della citogenetica classica e di quella molecolare
- dal numero di sonde fissate sul vetrino
- dalla quantità di DNA disponibile
- dal numero di fluorocromi usati nel protocollo
- dal DNA di riferimento
Quale delle seguenti conseguenze è ordinariamente associata alle traslocazioni bilanciate?
- ritardo mentale nel portatore
- ritardo di crescita nel portatore
- aumentato rischio di aborto spontaneo
- aumentato rischio di sviluppare tumori per i figli del portatore
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